Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
24
1.Mechanikakwantowaijejmagia
zdarzenia33,żewstanieokreślonymprzezfunkcjęfalowąψnpomiarwielkości
mechanicznejAdawynikak.Możnawykazać,żeanalogicznainterpretacjamoże
byćzastosowanatakżewprzypadku,gdywartościwłasneakzmieniająsięwspo-
sóbciągły.Przykłademjeststatystycznainterpretacjafunkcjifalowej,związana
zpomiarempołożeniacząstki(wtymprzypadkuˆ
A=x),którajestcentralnym
elementempostulatuI.
PostulatV(wprowadzeniepojęciaspinu
wmechanicenierelatywistycznej)
Spincząstkielementarnej.Wrozdziale3.dotyczącymefektówrelatywistycz-
nychpokażemy,żespinpojawiasiętamwsposóbautomatyczny.Tymczasem
wmechanicenierelatywistycznejpostulujesię34,że
cząstkaelementarnamaopróczorbitalnegomomentupędur×pjesz-
czewewnętrznymomentpędu(podobnydoobrotudookołaswojejosi),
zwanyspinem[S=(Sx,Sy,Sz)].Mierzalnesądwiewielkości:kwadrat
długościwektoraspinu:|S|2=S2
x+S2
y+S2
z,ijednazeskładowych,
umownieskładowaz,Sz.Przyjmująonetylkopewnewartości:
|S|2=s(s+1)¯
h2,
Sz=ms¯
h,
przyczymspinowaliczbakwantowas,charakterystycznadlarodzajucząstki
(izwanaczęstoniesłuszniejejspinem),przyjmujewartościcałkowitelubpo-
łówkowe:s=n
2
,gdzienmożebyćzeremlubliczbąnaturalną.Cząstkizs
niecałkowitym(„połówkowym”,np.s=1
2
dlaelektronu,protonu,neutronu,neu-
trina)nazywamyfermionami35,acząstkizscałkowitym(np.s=1dladeuteronu,
fotonu36;s=0dlamezonuπimezonuK)nazywamybozonami37.Magnetycz-
33Takwłaśnieobliczasięśrednią.Naprzykładśredniadługośćrybynakutrzerybackim=(1cm)×
(prawdopodobieństwowystąpieniarybyodługości1cm)+(2cm)×(prawdopodobieństwowystąpienia
rybyodługości2cm)+itd.
34Zmusiłydotegofaktydoświadczalne,np.rozszczepieniepoziomówenergetycznychwpolu
magnetycznym;sugerowałoonodwamożliwestanyelektronuzwiązanezjegowewnętrznymmo-
mentempędu.
35OdnazwiskawłoskiegofizykaFermiego.
36Fotonjestcząstkąomasiezerowej.Możnapokazać,żewtakiejsytuacjizamiasttrzechmożliwych
wartościmsmatylkodwie:ms=1,–1.Mówimy,żemadwiemożliwepolaryzacje(„równoległą”i
„prostopadłą”).
37OdnazwiskahinduskiegofizykaBosego.
